轮胎生产过程中废气的产生及治理

　　截止2016年底，中国机动车保有量达2.9亿辆，其中汽车1.94亿辆。车辆的增加导致轮胎的需求量逐年递增，我国轮胎的产量也在增长，2016年橡胶轮胎总产量达到9.47亿条。
　　轮胎生产的主要原料为橡胶、炭黑、硫磺、剂、防老剂等，在生产过程中会产生粉尘、废气、恶臭等污染物。近年来，云南、安徽、广东等地已有多起因轮胎生产污染而产生的环境投诉事件。因此，对轮胎生产过程中产生的废气污染物加以控制，才能由此引发的大气环境污染问题。
　　一、轮胎废气污染源
　　以市面上常见的子午线轮胎生产为例，结合轮胎生产工艺流程，介绍轮胎生产废气的主要排污节点。子午线轮胎的生产废气主要来自混炼、压延挤出、硫化定型等工序。
　　1、混炼
　　混炼工序是将各种橡胶、合成橡胶、炭黑、油料和其他化工原材料在密炼机内炼成混炼胶的过程。密炼过程产生的烟气主要包含粉尘、二氧化硫、硫化氢和各种物(甲苯、二甲苯、乙酸等)，此废气属有组织排放，处理后通过排气筒排入大气。一般选取炭黑粉尘、非甲烷总烃、臭气浓度作为污染物排放控制的特征因子。
　　2、压延挤出
　　压延挤出工序是将混炼工序运来的混炼胶在胶条切条机上切条，然后喂料挤出机连续向压延机供胶，具有温度和可塑性的胶料在压延机的作用下延展成型，压延后的胶片经冷却、贮料、定中心后卷取存放。压延挤出工序由于温度和物理的作用会产生废气，压延机在厂房内布置，且胶条布置在压延机上，因此这部分废气无法收集，一般通过屋顶排风扇进行排放，属无组织排放。
　　
　　3、硫化定型
　　硫化工序是指采用硫化机将轮胎胎胚进行硫化定型的过程，根据内压介质的不同，可分为热水硫化、蒸汽硫化和混气(蒸汽+氮气)硫化。硫化时装入胎胚内腔的胶囊在充入压力蒸汽或压力水时，胶囊的形状发生变化，从而产生整个面积的伸张，紧贴轮胎内腔壁，排出胎胚与胶囊之间的空气，传递压力和热能，使轮胎各部件紧密结合并充满模型，完成轮胎的硫化，实现轮胎技术设计的内外轮尺寸和物理机械性能。硫化时不只是产生交联，还由于热及其他因素的作用产生产联链和分子链的断裂，硫化后橡胶形成三维网状结构，从而使其性能，尤其是橡胶的定伸应力、弹性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会提高。由于物理、化学作用，此过程会产生大量废气、二氧化硫和氮氧化物，多属无组织排放。但是个别企业，在内胎硫化处采用帘布收集废气，收集率可达到90%，收集后集中处理，减少了硫化烟气的排放。
　　二、轮胎废气的处理措施
　　由于压延挤出工序和硫化工序的废气属无组织排放，企业对此废气不进行处理。混炼工序的废气为排气筒排放，且污染物浓度较高，因此需对混炼工序产生的废气进行处理，本文对混炼工序产生炭黑粉尘和橡胶废气的处理措施进行分析。
　　1、炭黑粉尘的处理措施
　　对于混炼过程产生的粉尘，一般采用袋式除尘器进行处理。炭黑粉尘体轻且粒径较小(0.1~0.5μm)，在空气中呈悬浮状态，是橡胶轮胎生产过程中易产生环境污染的因素之一。
　　炭黑主要通过呼吸道和皮肤对人体造成危害，人体长期吸入炭黑粉尘，肺部组织首先会发生纤维化病变，然后逐渐硬化，以至于失去正常的呼吸功能，造成炭黑的尘肺病。我国早在1974年就把炭黑尘肺列入职业病的统筹范围内，炭黑粉尘主要产生于混炼工序中的输送混料过程以及密炼等环节。
　　目前炭黑进料一般采用的上辅机系统，炭黑由炭黑槽车(或太空包)通过气力输送管道直接压送储料仓，然后进入储斗，再经自动称量后投入密炼机。整个投料过程均采用全密闭系统，且在密炼机投料口、炭黑储斗、自动秤和其他粉尘产生处设置集尘罩，含尘气体经袋式除尘器收集后可重复利用。其余各种粉状化工原料由小料秤称量后装入塑料薄膜袋中，整袋投入密炼机，飞扬。
　　经密炼机后，废气采用袋式除尘器对混炼工序产生的炭黑粉尘进行集中处理。袋式除尘器应选用玻璃纤维滤料，并用聚四氟乙烯、硅油、石墨等配制成浸渍液对其进行表面处理，经表面处理后可增强玻璃纤维的稳定性，进一步提高玻璃纤维滤料的蚀性和过滤效果，减少玻璃纤维织物之间的磨损，不但延长了使用寿命，而且增强了袋式除尘器的除尘效率，其除尘效率可达以上。
　　2、橡胶废气的处理措施
　　橡胶废气的成分较为复杂，主要包含硫化氢、二氧化硫、各种物(非甲烷总烃、甲苯、二甲苯、乙酸等)、臭气等，对人体危害较大。近年来的研究发现，废气在大气化学中扮演重要的角色，也是导致雾霆天气的主要因素之一。因此，对于橡胶废气，采取处理措施，控制措施主要分为物理法、化学法和生物法。物理法包括吸附法、冷凝法、吸收法；化学法包括催化氧化法、热力燃烧法；生物法包括生物过滤法、生物滴滤床法。